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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 在液壓支架制造企業(yè)的生產(chǎn)中，采用A型模擬式超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動(dòng)方式檢測(cè)液壓缸對(duì)接環(huán)焊縫質(zhì)量，存在效率低、可靠性差等問題。為了克服手動(dòng)超聲檢測(cè)方式的缺點(diǎn)和不足，保證焊接質(zhì)量，研制了一種液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，提高了超聲檢測(cè)的可靠性和效率。
- 詳細(xì)介紹：
- 針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中液壓支架缸體環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)這一技術(shù)難題，為了克服目前手動(dòng)超聲檢測(cè)方式的缺點(diǎn)和不足，保證焊接質(zhì)量，本作品構(gòu)建了一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為核心，以現(xiàn)有自動(dòng)焊接裝置為工件裝夾平臺(tái)的超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，并利用含有人工缺陷的無(wú)縫鋼管試樣對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，為缺陷的自動(dòng)定量、定位和智能識(shí)別奠定了良好地基礎(chǔ)，提高了超聲檢測(cè)的可靠性和效率，對(duì)液壓缸環(huán)焊縫的質(zhì)量控制，進(jìn)而保證液壓支架的整體性能具有重大意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：在液壓支架制造企業(yè)的生產(chǎn)中，采用A型超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動(dòng)方式檢測(cè)液壓缸對(duì)接環(huán)焊縫質(zhì)量，存在效率低、可靠性差等問題。為了克服手動(dòng)超聲檢測(cè)方式的缺點(diǎn)和不足，保證焊接質(zhì)量，研制了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，為缺陷的自動(dòng)定量、定位和智能識(shí)別奠定了良好地基礎(chǔ)。 基本思路：以液壓缸環(huán)焊縫缺陷為檢測(cè)對(duì)象，以系統(tǒng)集成思想為指導(dǎo)，以計(jì)算機(jī)為核心，以數(shù)字超聲探傷儀為基礎(chǔ)，以虛擬儀器編程語(yǔ)言LabWindows/CVI為軟件平臺(tái)，借助于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，開發(fā)了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了A、B和C掃描成像功能，并具有超聲數(shù)據(jù)處理、圖像顯示和存儲(chǔ)、圖像坐標(biāo)定位、檢測(cè)報(bào)告自動(dòng)生成和打印等功能。 創(chuàng)新點(diǎn)：研制液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。 主要技術(shù)指標(biāo)：數(shù)據(jù)采集精度：8位；缺陷分辨力：0.1mm；探頭移動(dòng)速度：10.4mm/s。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，液壓支架生產(chǎn)企業(yè)對(duì)液壓缸外缸體環(huán)焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)主要采用加壓法和超聲波探傷法。加壓法只能檢驗(yàn)出液壓缸在加工完成后是否漏液，而焊接缺陷，尤其是焊接裂紋，隱蔽性很強(qiáng)，一時(shí)反映不出來(lái)。超聲波探傷法采用A型模擬式超聲探傷儀，以傳統(tǒng)的手動(dòng)方式對(duì)液壓缸環(huán)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，存在檢測(cè)效率和檢測(cè)精度低、重復(fù)性和可靠性差、無(wú)記錄等問題。 針對(duì)目前企業(yè)生產(chǎn)中液壓缸環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的難題，結(jié)合超聲無(wú)損檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，研制一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為核心，以自動(dòng)焊接裝置為工件裝夾平臺(tái)的超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，提高超聲檢測(cè)的效率和可靠性。 參考文獻(xiàn)： [1] 鄭中興．材料無(wú)損檢測(cè)與安全評(píng)估．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004 [2] 羅雄彪，陳鐵群．超聲無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)．無(wú)損檢測(cè)，2005，27（3）：148-152
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 作品《液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)》于2009年6月，在“挑戰(zhàn)杯”某省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得“特等獎(jiǎng)”。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)秘密轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為核心，以數(shù)字超聲探傷儀為基礎(chǔ)，以LabWindows/CVI為軟件平臺(tái)，借助于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，開發(fā)了液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，提高超聲檢測(cè)的效率和可靠性。 液壓支架是煤礦綜合機(jī)械化開采的主要設(shè)備，液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。液壓缸的質(zhì)量直接影響到液壓支架的整體性能，進(jìn)而影響到煤礦的安全生產(chǎn)。液壓缸外缸體與缸底采用對(duì)接環(huán)焊縫焊接，若焊縫質(zhì)量不好，就會(huì)出現(xiàn)漏液、甚至缸體開裂等情況，嚴(yán)重時(shí)造成煤礦的安全事故。 隨著煤礦安全生產(chǎn)的加強(qiáng)，煤礦要求液壓支架生產(chǎn)企業(yè)對(duì)液壓缸環(huán)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，而目前企業(yè)對(duì)于液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)技術(shù)落后、檢測(cè)效率低和可靠性差。本系統(tǒng)成本低、操作方便、檢測(cè)結(jié)果直觀、可靠性好。能夠滿足液壓缸環(huán)焊縫檢測(cè)的要求。綜上所述，產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。
同類課題研究水平概述
- 隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)檢測(cè)效率和可靠性要求的不斷提高，人們要求缺陷的顯示更加直觀、缺陷的描述更加準(zhǔn)確。20世紀(jì)70年代日本的佳能、東芝，美國(guó)的泛美，德國(guó)的K-K相繼推出了超聲成像裝置。20世紀(jì)80年代以來(lái)，對(duì)于規(guī)則的板、棒類等大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，逐步發(fā)展了自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，配備了自動(dòng)報(bào)警、記錄等裝置，發(fā)展了B型顯示和C型顯示技術(shù)，對(duì)缺陷定性定量的研究得到了較大的進(jìn)展，20世紀(jì)80年代末，出現(xiàn)了數(shù)字式超聲儀器。工業(yè)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，推動(dòng)了檢測(cè)儀器設(shè)備的智能化發(fā)展，數(shù)字智能化超聲探傷儀便由此應(yīng)運(yùn)而生，它有效減輕了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了探傷速度，還解決了多通道探傷條件的自動(dòng)調(diào)整問題。20世紀(jì)90年代自動(dòng)化超聲波檢測(cè)系統(tǒng)得到了推廣應(yīng)用，丹麥哥本哈根焊接研究中心成功的率先將超聲波掃描成像技術(shù)和自動(dòng)爬行技術(shù)應(yīng)用于球罐和管道焊縫的超聲檢測(cè)，該項(xiàng)技術(shù)克服了不同操作者對(duì)探傷結(jié)果判斷存在不一致的不足，具備了相對(duì)于操作者的客觀獨(dú)立性，而對(duì)成像結(jié)果和成像位置的智能化分析有助于對(duì)缺陷性質(zhì)做出判斷，因此得到了一定程度的推廣應(yīng)用。 液壓缸外缸筒和缸底對(duì)接環(huán)焊縫的焊接質(zhì)量控制包括焊接設(shè)備性能的提高、焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化、焊接方法和材料的選擇、檢驗(yàn)方法的改進(jìn)等方面。在焊接設(shè)備、工藝等條件確定的前提下，焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)就顯得尤為重要。目前，對(duì)液壓缸外缸體對(duì)接環(huán)焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)采用加壓法和超聲波探傷法。加壓法只能檢驗(yàn)出液壓缸在加工完成后是否漏液，而焊接缺陷，尤其是焊接裂紋，隱蔽性很強(qiáng)，一時(shí)還不能反映出來(lái)。超聲波探傷法采用傳統(tǒng)的手動(dòng)檢測(cè)方式對(duì)焊縫進(jìn)行探傷。而手動(dòng)檢測(cè)方法存在檢測(cè)效率和檢測(cè)精度低，重復(fù)性和可靠性差，無(wú)記錄，判傷難等問題。 針對(duì)目前企業(yè)生產(chǎn)中液壓缸環(huán)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的難題，結(jié)合超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，研制一種以數(shù)字超聲探傷儀為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為核心，以自動(dòng)焊接裝置為工件裝夾平臺(tái)的超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)液壓缸環(huán)焊縫缺陷檢測(cè)的自動(dòng)化、數(shù)字化和圖像化，提高了檢測(cè)精度和效率。 液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的成功開發(fā)，必將為液壓支架生產(chǎn)企業(yè)和煤礦帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益；煤礦安全生產(chǎn)的加強(qiáng)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)提供了更為有力的保障，將會(huì)產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。
